EP0232414A1

EP0232414A1 - Drehbares antriebsbauteil für ein lenkgetriebe, insbesondere für kraftfahrzeuge

Info

Publication number: EP0232414A1
Application number: EP19860905761
Authority: EP
Inventors: Werner Breitweg
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1985-08-13
Filing date: 1986-08-01
Publication date: 1987-08-19
Also published as: WO1987001164A1; DE3626101A1

Description

Drehbares Antriebsbauteil für ein Lenkgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung betrifft ein drehbares Antriebsbauteil für ein Lenkgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, nach dem Oberbe¬ griff des Anspruchs 1.

Ein derartiges Antriebsbauteil ist bekannt aus der DE-OS 28 04 094. Bei diesem Antriebsbauteil ist ein antreibendes Teil in der Form eines Ritzels über ein ringförmiges Kupplungs¬ glied mit einem angetriebenen Teil in der Form einer Ventilbüchse verbunden. Ein Endabschnitt des Kupplungsgliedes ist über einen Endabschnitt des Ritzels gesteckt. Das Kupplungsglied ist durch in seinem Innern angeordnete Zähne, die mit den Zähnen des Endab¬ schnittes des Ritzels in Eingriff stehen, -und über eine Haftver¬ bindung durch Hartlöten mit dem Ritzel verbunden. Eine entspre¬ chende Verbindung ist zwischen dem Kupplungsglied und der Ventil¬ büchse vorgesehen.

Durch die Aufteilung des Antriebsbauteiles in ein angetrie¬ benes und ein antreibendes Teil wird bei der bekannten Ausführung gegenüber anderen bekannten, einteiligen Antriebsbauteilen eine Fertigungsvereinfachung, insbesondere bei der Herstellung der Ritzelverzahnung, erreicht. Nachteilig ist bei dieser Ausführung jedoch, daß an dem Kupplungsglied eine Innen- und eine Außenver¬ zahnung angeordnet sein müssen, die genau mit einer Gegenverzah¬ nung des antreibenden und des angetriebenen Teiles zusammenpas¬ sen. Bei der Herstellung der zusätzlichen Haftverbindung durch Hartlöten ist ein Verziehen, ein Festigkeitsverlust und eine Re¬ duzierung der Oberflächenhärte der fertigen Verzahnung des Ritzels nicht zu vermeiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Antriebsbau¬ teil derart zu gestalten, daß eine billigere und einfachere Fer¬ tigung, insbesondere in Richtung auf eine automatische Fertigung, ermöglicht wird. Diese Aufgabe wird durch das im Anspruch 1 gekennzeichnete Antriebsbauteil gelöst. Durch die Verbindung des antreibenden und des angetriebenen Teiles des Antriebsbauteils durch ein spanloses Kaltumformverfahren ist es möglich, das angetriebene Teil sehr einfach zu gestalten. Besonders günstig können die beiden Teile durch Rundkneten verbunden werden, wenn das angetriebene Teil eine glatte Aufnahmebohrung aufweist, die mit dem Außendurchmes¬ ser des antreibenden Teiles zusammenpaßt. Dadurch ist es mög¬ lich, einheitlich ausgebildete angetriebene Teile mit unter¬ schiedlichen antreibenden Teilen, beispielsweise einem Ritzel oder einer Lenkschnecke, zu verbinden, wobei die antreibenden Teile unterschiedliche Ubertragungsprofile bzw. Verzahnungen auf¬ weisen können. Ebenso ist es möglich, in großen Stückzahlen her¬ gestellte antreibende Teile mit unterschiedlichen angetriebenen Teilen zusammenzubauen. Durch das Rundknetverfahren wird ein im wesentlichen zylindrischer Teil des angetriebenen Teiles, der die Aufnahmebohrung enthält, formschlüssig mit dem Ubertragungsprofil des antreibenden Teiles verbunden, das an dem einen Ende einen verringerten Außendurchmesser aufweisen kann.

Im folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein antreibendes Teil in Form eines Ritzels oder einer Lenkschnecke;

Fig. 2 das Endstück eines angetriebenen Teiles vor dem Zusammenbau;

Fig. 3 den Zusammenbau der beiden Teile;

Fig. 4 einen Schnitt durch den Zusammenbau der Fig. 3 entlang der Linie IV - IV; Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel eines Antriebsbauteiles, das aus einem Ritzel und einem Ventilkörper zusam¬ mengesetzt ist;

Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel eines Antriebsbauteiles, das aus einer Lenkschnecke und einer Ventilbüchse zusammengesetzt ist;

Fig. 7 ein Ausführungsbeispiel eines Antriebsbauteiles, das aus einem Ritzel und einer Lenkspindel be¬ steht.

Ein antreibendes Teil 1 in der Form eines Ritzels einer Zahnstangenlenkung oder einer Lenkschnecke eines Kugelumlauf- Lenkgetriebes weist ein Ubertragungsprofil 2 auf, das sich über die gesamte axiale Länge des antreibenden Teiles erstreckt und als Verzahnung bzw. als Kugelgewinde ausgebildet ist. An seinem einen Ende weist das- Ubertragungsprofil 2 einen verringerten Außendurchmesser 3 auf. Zwischen dem voll ausgebildeten Teil des Ubertragungsprofils und dem Ende mit verringertem Außendurchmes¬ ser 3 befindet sich eine Rille 4. Ist das antreibende Teil 1 ein Ritzel mit Geradverzahnung, bei der keine Axialkräfte auftreten, und mit einem kleinen Außendurchmesser, so ist die Verringerung des Außendurchmessers und die Anbringung einer Rille nicht erfor¬ derlich. An dem anderen Ende des antreibenden Teils 1 ist ein Lagerzapfen 5 ausgebildet.

Ein angetriebenes Teil 6, das später näher beschrieben wird, weist an seinem einen Ende 7 eine zentrische Aufnahmebohrung 8 auf, deren Durchmesser dem Außendurchmesser 3 des antreibenden Teiles 1 entspricht. Im Bereich der Aufnahmebohrung 8 ist das angetriebene Teil 6 im wesentlichen zylindrisch ausgebildet, wo¬ bei der Außendurchmesser 9 in diesem Bereich im Ausgangszustand größer ist als der Außendurchmesser des fertig zusammengebauten Antriebsbauteils.

In Fig. 3 ist der Zusammenbau des antreibenden Teils 1 mit dem angetriebenen Teil 6 gezeigt. Die Verbindung der beiden Teile erfolgt zunächst dadurch, daß das angetriebene Teil 6 mit seiner Aufnahmebohrung 8 auf das abgesetzte Ende des antreibenden Teiles mit dem Außendurchmesser 3 geschoben wird. Anschließend wird das angetriebene Teil 6 im Bereich seines Endes 7 durch spanloses Kaltumformen, insbesondere durch Rundkneten, mit dem antreibenden Teil 1 verbunden. Dabei wird das Material des Endes 7 des ange¬ triebenen Teiles 6 in die Rille 4 und in das Ubertragungsprofil 2 im Bereich des Außendurchmessers 3 gedrückt, so daß sich eine formschlüssige Verbindung der beiden Teile ergibt. Einen Quer¬ schnitt durch die fertige Verbindung zeigt Fig. 4. Dabei ist das Ubertragungsprofil 2 als Verzahnung ausgebildet.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist das antreibende Teil ein Ritzel 10 einer Zahnstangenhilf^'skraftlenkung. Das an¬ getriebene Teil ist als Ventilkörper 11 ausgebildet, der in einem Ventilgehäuse 12 drehbar gelagert ist. In dem Ventilkörper 11 sind zwei Steuerventile 13 und 14 parallel zueinander angeordnet, deren Ventilkolben durch ein gabelförmiges Betätigungselement 15 verstellbar sind. Das Betätigungselement 15 trägt einen Lenkspin¬ delanschluß 16 und ist mit dem Ventilkörper 11 durch einen Tor¬ sionsstab 17 verbunden. Die durch Rundkneten hergestellte Verbin¬ dungsstelle 18 dient an ihrem Außenumfang als Dichtfläche.

In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 6 ist das antreibende Teil als Lenkschnecke 19 eines Kugelumlauf-Lenkgetriebes ausge¬ bildet. Die Lenkschnecke 19 ist durch Rundkneten mit der Ventil¬ büchse 20 eines Drehschieberventils 21 verbunden.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 7 zeigt als antreibendes Teil ein Ritzel 10, das durch Rundkneten mit einem angetriebenen Teil in der Form einer Lenkspindel 22 eines manuellen Zahnstan- genlenkgetriebes verbunden ist. Die Lenkspindel 22 trägt an ihrem dem Ritzel 10 abgewandten Ende eine Mitnahmeverbindung 23. Auch an diesem Beispiel wird deutlich, daß die Herstellung des An¬ triebsbauteils aus zwei Teilen und die Verbindung der beiden Teile durch Rundkneten eine sehr wirtschaftliche Herstellung er¬ möglicht: Ein in großen Stückzahlen hergestelltes Ritzel 10 kann wahlweise mit Lenkspindeln von unterschiedlicher Länge und gege¬ benenfalls mit unterschiedlicher Mitnahmeverbindung zusammenge¬ Bezugszeichen

1 antreibendes Teil

2 Ubertragungsprofil

3 Außendurchmesser

4 Rille

5 Lagerzapfen

6 angetriebenes Teil

7 Ende

8 Aufnahmebohrung

9 Außendurchmesser

10 Ritzel

11 Ventilkörper

12 Ventilgehäuse

13 Steuerventil

14 Steuerventil

15 Betätigungselement

16 Lenkspindelanschluß

17 Torsionsstab

18 Verbindungsstelle

19 Lenkschnecke

20 Ventilbüchse

21 Drehschieberventil

22 Lenkspindel

23 Mitnahmeverbindung

Claims

A n s p r ü c h e

1. Drehbares Antriebsbauteil für ein Lenkgetriebe, insbeson¬ dere für Kraftfahrzeuge, mit einem antreibenden Teil (1) , das mit einem Ubertragungsprofil (2) für die Umwandlung der Drehbewegung des Antriebsbauteiles in eine Translationsbewegung eines Sekun¬ därteiles des Lenkgetriebes versehen ist und mit einem angetrie¬ benen Teil (6) , dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das angetriebene Teil (6) mit dem antreibenden Teil (1) durch ein spanloses Kaltumformverfahren verbunden ist.

2. Antriebsbauteil nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß das angetriebene Teil (6) mit dem antrei¬ benden Teil (1) durch Rundkneten verbunden ist.

3. Antriebsbauteil nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n - z .e i c h n e t, daß das angetriebene Teil (6) im Ausgangszu¬ stand an seinem einen, dem antreibenden Teil (1) zugewandten Ende (7) eine Aufnahmebohrung (8) aufweist, deren Durchmesser dem Außendurchmesser (3) des antreibenden Teiles (1) angepaßt ist.

4. Antriebsbauteil nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß das Ubertragungsprofil (2) des antreiben¬ den Teiles (1) an seinem einen, dem angetriebenen Teil (6) zuge¬ wandten Ende einen verringerten Außendurchmesser (3) aufweist, und daß der Durchmesser der Aufnahmebohrung (8) dem verringerten Außendurchmesser (3) des antreibenden Teiles (1) angepaßt ist.

5. Antriebsbauteil nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t, daß das antreibende Teil (1) ein Ritzel (10) ist.

6. Antriebsbauteil nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t, daß das antreibende Teil (1) eine Lenk¬ schnecke (19) ist.

7. Antriebsbauteil nach einem der Ansprüche 5 oder 6, da¬ durch g e k e n n z e i c h n e t , daß das angetriebene Teil (6) einen Ventilkörper (11) aufweist.

8. Antriebsbauteil nach einem der Ansprüche 5 oder 6, da¬ durch g e k e n n z e i c h n e t , daß das angetriebene Teil (6) eine Mitnahmeverbindung (23) aufweist.